專利名稱：混凝土結構物的裂縫檢測方法
技術領域：
本發(fā)明是關于 一種混凝土結構物的裂縫檢測方法，尤指一種用于檢測混 凝土結構物內裂縫，能提高現場檢測裂縫缺陷及尺寸準確度，而可作為結構 安全評估參考的裂縫檢測方法。
背景技術：
為評定混凝土結構物的安全性，對于結構物內裂縫非破壞檢測結果的可 信度與準確度的要求逐漸提高，目前用于裂縫的非破壞性檢測方法，主要有 超聲波、透地雷達、暫態(tài)彈性波等，而其中超聲波檢測方法應用在混凝土上常面臨能量不足的困境，若厚度大于30-40公分，便無法得到足夠能量信號。 而有關透地雷達4企測法，目前多應用于基礎與鋪面的檢測，若試體表面為非 均質，將產生繞射現象增加雜訊，造成信號判讀困難，同時由于混凝土屬于 高度非均質物體，彈性波在其中會有嚴重散射、折射效應及能量快速衰減的 特性，因此對于超聲波與暫態(tài)彈性波等測量技術在測量精度上將面臨考驗，測量，對于裂縫檢測則因現場混凝土的非均勻性、鋼筋間距大小及鋼筋排列 搭接等影響，則仍待進一步探討與研究，為此，目前確有必要發(fā)展他檢測技 術方法以利于現場檢測。
發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種混凝土結構物的裂縫檢測方法，主要是利用放射線檢測法執(zhí)行鋼筋混凝土結構物內裂縫尺寸檢測，其利用具有穿透能力的射線(如x射線、伽瑪射線)穿透檢測工件，達于底片或屏幕等介質，以生成裂縫影像的記錄，并通過屏幕成像或利用底片感光程度的成 像來間接評估鋼筋混凝土內部的裂縫狀況，由此而能有效檢測鋼筋混凝土結 構物的裂縫分布，間接評估鋼筋腐蝕趨勢與嚴重性，并可作為結構物老劣化 評的標準。本發(fā)明的技術解決方案是 一種混凝土結構物的裂縫檢測方法，其包括 第一步驟建置檢測裝置；第二步驟對于待測的鋼筋混凝土裂縫灌入金屬物質； 第三步驟放射線照射而在成像物件上成像，以及分析鋼筋混凝土的裂 縫缺陷分布狀況。本發(fā)明的特點和優(yōu)點是上述方法是在待檢測的鋼筋混凝土處配置放射 線的射源、可成像的底片，以及投影比對的球狀物體或比較物體，而能利用 放射線的穿透性將鋼筋混凝土結構物內部的裂縫及結構物外的已知尺寸、位 置的球狀物體或比較物體同時投影在底片上，利用其投影在底片上的球狀物 體或比較物體放大率來評估裂縫缺陷的大小，而能提高現場檢測裂縫缺陷及 尺寸準確度，使其能用來評估鋼筋混凝土內部的裂縫狀況，作為安全性評估 的參考依據。本發(fā)明可有效檢測鋼筋混凝土結構物的裂縫分布，以及可間接評估鋼筋 腐蝕的趨勢與嚴重性，并可作為結構物老劣化評估的標準，而在不破壞結構 物的情況下，可對于鋼筋混凝土結構物進行內部檢測與評估，使其發(fā)揮預知 保養(yǎng)的最大功效。
圖1為本發(fā)明方法的步驟流程圖。圖2為本發(fā)明方法建置的檢測裝置。 主要元件符號說明1 0 、射源3 0 、成像物件4 1 、鋼筋 4 3 、金屬物質 B、第二步驟2 0 、球狀物體4 0 、鋼筋混凝土4 2 、裂縫 A、第一步驟 C、第三步驟具體實施方式
配合參看圖1、圖2所示，其中，圖1為本發(fā)明混凝土結構物的裂縫檢 測方法，其方法步驟包括第一步驟A:建置檢測裝置；第二步驟B:對于待測的鋼筋混凝土4 0的裂縫4 2灌入金屬物質4 3;第三步驟C:放射線照射而在成像物件3 O上成像，以及分析鋼筋混凝 土4 0的裂縫4 2缺陷分布狀況。上述第一步驟A中對于建置檢測裝置，是在鋼筋混凝土4 O側端設置一 放射線的射源1 0，并于鋼筋混凝土4 0的裂縫4 2側端設置一球狀物體2 O或其他物體作為比較物體，以及在鋼筋混凝土4 0異于射源1 0的另一端 設置一可成像的成像物件3 0。上述第二步驟B中對于待測的鋼筋混凝土4 0的裂縫4 2灌入的金屬物 質4 3可為鉛粉(氧化鉛)。本發(fā)明的方法可通過放射線檢測法來執(zhí)行鋼筋混凝土 4 0結構物內的 裂縫尺寸檢測，其利用具有穿透能力的射線(如X射線、伽瑪射線)穿透檢測工件達于成像物件3 0，成像物件3 O可為屏幕成像或利用底片感光程度 的成像來間接評估鋼筋混凝土4 0內部裂縫4 2狀況。所述的放射線檢測法可使用X射線或伽瑪射線作為射源1 0 ，這兩種射 源均以直線照射檢測工件，當射線達到檢測工件時，部分射線穿透檢測工件， 部分射線則被檢測工件吸收，而吸收量的大小則隨檢測工件的密度、厚度和 原小序等因素而有所不同。由于底片成像的檢測結果可直接呈現且較無爭 議，因此，放射線檢測法已廣泛應用在現代工業(yè)中，并成功地應用于檢測金 屬或非金屬材料。另外，放射線檢測法的種類可分為兩種，分別為X射線及伽瑪射線，其 中，X射線是由高速電子流撞擊物質陽極靶而產生，陽極靶的材料原子序愈 高，產生的X光效應愈好，其能量依管電壓大小而定，亦即，由正極靶與負 極燈絲間的電壓差而定，若X射線能量愈高則代表其穿透能力愈強。而伽瑪 射線則是由不穩(wěn)定同位素的衰變所產生的高能量電磁波，這些同位素可以是 天然的(如鐳、鈾等會產生自發(fā)性的衰變)，也可以是人造的，而每種同位 素具有不同的光讒，目前工程界放射線檢測法較常使用的同位素為Ir-192 (銥Iridium-192) 、 Co-60 (鈷Cobalt-60)及銫-137 (銫Cesium-l37 )等 三種伽瑪射線裝備。本發(fā)明對于鋼筋混凝土4 0的裂縫4 2的幾何原理成像，是以放射線的 射源l 0所射出的射線穿透鋼筋混凝土4 0，并投影在成像物件3 0的底片 或屏幕上，而由于鋼筋混凝土4 0結構物內有混凝土保護層，因此，成像物 件3 0與射源1 0的距離必大于裂縫4 2與射源1 0的距離，由兒何關系可 知在成像物件3 0上裂縫的影像必定會放大，所以裂縫4 2在成像物件3 0 上所成像的尺寸，并非為裂縫4 3的實際尺寸，而會造成檢測人員評估裂縫 尺寸的因擾，為此，本發(fā)明利用一球狀物體2 0或其他物體作為比較物體，而與裂縫4 2同時成像在成像物件3 0上，使其能間接的計算裂縫4 2的實 際尺寸。本發(fā)明方法的測試實驗，是制作 一 長方體的鋼筋混凝土 4 0 (20cm*10cm*10cm)，鋼筋混凝土 4 0的設計強度為280kgf/cm2 (抗壓強度 為305kgf/cm2),并在試體中貫入一長15cm的鋼筋4 1，其直徑為1. 2cm， 其保護層厚度為5cm,另于試體中間制作兩條人工裂縫4 2 (其深度分別為 3. 5cm及2cm),并于人工裂縫4 2中灌入鉛粉，同時準備一球狀物體2 0 或比較物體，球狀物體2 O為直徑2.54cm的鋼球，放置在試體外的鋼筋4 l相對位置處，經試驗證明本發(fā)明方法可檢測鋼筋混凝土4 O結構物內的裂 縫4 2的尺寸，并可作為結構評估的參考。本發(fā)明目的在于求得鋼筋混凝土4 0結構物內的裂縫4 2的尺寸，而由 于成像物件3 0的成像上的裂縫4 2與球狀物體2 O或比較物體的放大率 相同，因此，可測量裂縫4 2于成像物件3 O上的成像大小，并將其除以球 狀物體3 O的放大率，即可求得結構物內檢測的裂縫4 2的尺寸，其計算式為S產S、/R其中，S,為結構物內欲檢測的裂縫4 2的尺寸，S，,為裂縫4 2于成像物 件3 0的底片或屏幕上成像的大小，而R為球狀物體2 O的放大率。因此，本發(fā)明的方法可有效檢測鋼筋混凝土結構物的裂縫分布，以及可 間接評估鋼筋腐蝕的趨勢與嚴重性，并可作為結構物老劣化評估的標準，亦 即，本發(fā)明設計可在不破壞結構物的情況下，對于鋼筋混凝土結構物進行內 部檢測與評估，而能發(fā)揮預知保養(yǎng)的最大功效。
權利要求
1. 一種混凝土結構物的裂縫檢測方法，其方法步驟包括第一步驟建置檢測裝置；第二步驟對于待測的鋼筋混凝土裂縫灌入金屬物質；第三步驟放射線照射而在成像物件上成像，以及分析鋼筋混凝土的裂縫缺陷分布狀況。
2. 如權利要求l所述混凝土結構物的裂縫檢測方法，其特征在于，第 一步驟中的建置檢測裝置，是在鋼筋混凝土側端設置一放射線的射源，并于 鋼筋混凝土的裂縫側端設置一球狀物體作為比較物體，以及在鋼筋混凝土異 于射源的另一端設置一可成像的成像物件。
3 .如權利要求1或2所述混凝土結構物的裂縫檢測方法，其特征在于， 成像物件為屏幕成像。
4 .如權利要求1或2所述混凝土結構物的裂縫檢測方法，其特征在于， 成像物件為底片感光程度的成像。
5.如權利要求l所述混凝土結構物的裂縫檢測方法，其特征在于，第 二步驟中，待測的鋼筋混凝土裂縫灌入的金屬物質為鉛粉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混凝土結構物的裂縫檢測方法，其方法步驟包括第一步驟的建置檢測裝置，第二步驟對于待測的鋼筋混凝土裂縫灌入金屬物質，以及第三步驟的放射線照射而在成像物件上成像，且于分析鋼筋混凝土的裂縫缺陷分布狀況，由此方法，可有效檢測鋼筋混凝土結構物的裂縫分布，以及可間接評估鋼筋腐蝕的趨勢與嚴重性，并可作為結構物老劣化評估的標準，而在不破壞結構物的情況下，可對于鋼筋混凝土結構物進行內部檢測與評估，使其發(fā)揮預知保養(yǎng)的最大功效。
文檔編號G01N33/38GK101241035SQ20071000551
公開日2008年8月13日 申請日期2007年2月9日 優(yōu)先權日2007年2月9日
發(fā)明者彭朋畿, 王仲宇, 翁德富, 陳必貫, 陳竹勝 申請人:中國鋼鐵股份有限公司